化工单元操作吸收和解析

吸取与解吸原理及典型流程1.原理吸取解吸是石油化工生产过程中较惯用的重要单元操作过程。吸取过程是运用气体混合物中各个组分在液体(吸取剂)中的溶解度不同,来分离气体混合物。被溶解的组分称为溶质或吸取质,含有溶质的气体称为富气,不被溶解的气体称为贫气或惰性气体。溶解在吸取剂中的溶质和在气相中的溶质存在溶解平衡,当溶质在吸取剂中达成溶解平衡时,溶质在气相中的分压称为该组分在该吸取剂中的饱和蒸汽压。当溶质在气相中的分压不不大于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从气相溶入溶质中,称为吸取过程。当溶质在气相中的分压不大于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从液相逸出到气相中,称为解吸过程。2.典型流程图氧气吸取解吸装置流程图1、氧气钢瓶2、氧减压阀3、氧压力表4、氧缓冲罐5、氧压力表6、安全阀7、氧气流量调节阀8、氧转子流量计9、吸取塔10、水流量调节阀11、水转子流量计12、富氧水取样阀13、风机14、空气缓冲罐15、温度计16、空气流量调节阀17、空气转子流量计18、解吸塔19、液位平衡罐20、贫氧水取样阀21、温度计22、压差计23、流量计前表压计24、防水倒灌阀操作办法吸取塔开停车（1）开车操作规程装置的开工状态为吸取塔解吸塔系统均处在常温常压下，各调节阀处在手动关闭状态，各手操阀处在关闭状态，氮气置换已完毕，公用工程已含有条件，能够直接进行氮气充压。1.1、氮气充压(1)确认全部手阀处在关状态。(2)氮气充压①打开氮气充压阀，给吸取塔系统充压。②当吸取塔系统压力升至1.0Mpa(g)左右时,关闭N2充压阀。③打开氮气充压阀，给解吸塔系统充压。④当吸取塔系统压力升至0.5Mpa(g)左右时，关闭N2充压阀。1.2、进吸取油(1)确认①系统充压已结束。②全部手阀处在关状态。(2)吸取塔系统进吸取油①打开引油阀V9至开度50％左右，给C6油贮罐D-101充C6油至液位70%。②打开C6油泵P-101A(或B)的入口阀,启动P-101A(或B)。③打开P-101A(或B)出口阀,手动打开FV103阀至30％左右给吸取塔T-101充液至50%。充油过程中注意观察D-101液位,必要时给D-101补充新油。(3)解吸塔系统进吸取油①手动打开调节阀FV104开度至50％左右,给解吸塔T-102进吸取油至液位50%。②给T-102进油时注意给T-101和D-101补充新油,以确保D-101和T-101的液位均不低于50%。1.3、C6油冷循环(1)确认①贮罐，吸取塔，解吸塔液位50%左右。②吸取塔系统与解吸塔系统保持适宜压差。(2)建立冷循环①手动逐步打开调节阀LV104,向D-101倒油。②当向D-101倒油时,同时逐步调节FV104,以保持T-102液位在50%左右,将LIC104设定在50%设自动。③由T-101至T-102油循环时,手动调节FV103以保持T-101液位在50%左右,将LIC101设定在50%投自动。④手动调节FV103,使FRC103保持在13.50T/h,投自动，冷循环10分钟。1.4、T-102回流罐D-103灌C4打开V21向D-103灌C4至液位为20%1.5、C6油热循环(1)确认①冷循环过程已经结束。②D-103液位已建立。(2)T-102再沸器投用①设定TIC103于5℃,投自动。②手动打开PV105至70%。③手动控制PIC105于0.5MPa,待回流稳定后再投自动。④手动打开FV108至50%,开始给T-102加热。(3)建立T-102回流①随着T-102塔釜温度TIC107逐步升高,C6油开始汽化,并在E-104中冷凝至回流罐D-103。②当塔顶温度高于50℃时，打开P-102A/B泵的入出口阀VI25/27、VI26/28,打开FV106的前后阀,手动打开FV106至适宜开度,维持塔顶温度高于51℃。③当TIC107温度批示达成102℃时,将TIC107设定在102℃投自动,TIC107和FIC108投串级。④热循环10分钟。1.6、进富气(1)确认C6油热循环已经建立。(2)进富气①逐步打开富气进料阀V1,开始富气进料。②随着T-101富气进料,塔压升高,手动调节PIC103使压力恒定在1.2MPa(表)。当富气进料达成正常值后,设定PIC103于1.2MPa(表)，投自动。③当吸取了C4的富油进入解吸塔后,塔压将逐步升高,手动调节PIC105,维持PIC105在0.5MPa(表),稳定后投自动。④当T-102温度,压力控制稳定后,手动调节FIC106使回流量达成正常值8.0T/h,投自动。⑤观察D-103液位,液位高于50时,打开LIV105的前后阀,手动调节LIC105维持液位在50%,投自动。⑥将全部操作指标逐步调节到正常状态。（2）停车操作规程2.1、停富气进料(1)关富气进料阀V1,停富气进料。(2)富气进料中断后,T-101塔压会减少,手动调节PIC103,维持T-101压力>1.0MPa(表)。(3)手动调节PIC105维持T-102塔压力在0.20MPa(表)左右。(4)维持T-101®T-102®D-101的C6油循环。2.2、停吸取塔系统(1)停C6油进料①停C6油泵P-101A/B。②关闭P-101A/B入出口阀。③FRC103置手动,关FV103前后阀。④手动关FV103阀,停T-101油进料。此时应注意保持T-101的压力,压力低时可用N2充压,否则T-101塔釜C6油无法排出。(2)吸取塔系统泄油①LIC101和FIC104置手动,FV104开度保持50%,向T-102泄油。②当LIC101液位降至0%时,关闭FV108。③打开V7阀,将D-102中的凝液排至T-102中。④当D-102液位批示降至0%时,关V7阀。⑤关V4阀,中断盐水停E-101。⑥手动打开PV103,吸取塔系统泄压至常压,关闭PV103。2.3、停解吸塔系统(1)停C4产品出料富气进料中断后,将LIC105置手动,关阀LV105,及其前后阀。(2)T-102塔降温①TIC107和FIC108置手动,关闭E-105蒸汽阀FV108,停再沸器E-105。②停止T-102加热的同时,手动关闭PIC105和PIC104,保持解吸系统的压力。(3)停T-102回流①再沸器停用,温度下降至泡点下列后,油不再汽化,当D-103液位LIC105批示不大于10%时,停回流泵P-102A/B,关P-102A/B的入出口阀。②手动关闭FV106及其前后阀,停T-102回流。③打开D-103泄液阀V19。④当D-103液位批示下降至0%时,关V19阀。(4)T-102泄油①手动置LV104于50%,将T-102中的油倒入D-101。②当T-102液位LIC104批示下降至10%时,关LV104。③手动关闭TV103,停E-102。④打开T-102泄油阀V18,T-102液位LIC104下降至0%时,关V18。(5)T-102泄压①手动打开PV104至开度50%;开始T-102系统泄压。②当T-102系统压力降至常压时,关闭PV104。2.4、吸取油贮罐D-101排油(1)当停T-101吸取油进料后,D-101液位必然上升,此时打开D-101排油阀V10排污油。(2)直至T-102中油倒空,D-101液位下降至0%,关V10。（3）正常操作规程3.1、正常工况操作参数(1)吸取塔顶压力控制PIC103：1.20MPa(表)。(2)吸取油温度控制TIC103：5.0℃。(3)解吸塔顶压力控制PIC105：0.50MPa(表)。(4)解吸塔顶温度：51.0℃。(5)解吸塔釜温度控制TIC107：102.0℃。3.2、补充新油由于塔顶C4产品中含有部分C6油及其它C6油损失,因此随着生产的进行，要定时观察C6油贮罐D-101的液位，当液位低于30％时，打开阀V9补充新鲜的C6油。3.3、D-102排液生产过程中贫气中的少量C4和C6组分积累于尾气分离罐D-102中,定时观察D-102的液位，当液位高于70％时，打开阀V7将凝液排放至解吸塔T-102中。3.4、T-102塔压控制正常状况下T-102的压力由PIC-105通过调节E-104的冷却水流量控制。生产过程中会有少量不凝气积累于回流罐D-103中使解吸塔系统压力升高,这时T-102顶部压力超高保护控制器PIC-104会自动控制排放不凝气,维持压力不会超高。必要时可打手动打开PV104至开度1％--3％来调节压力。（4）、仿真界面吸取系统DCS界面吸取系统现场界面解吸系统DCS界面解吸系统现场界面2.吸取塔的日常维护（1）定时检查、清理、更换莲蓬头或溢流管，保持不堵塞、不破损、不偏斜，使喷淋装置能把液体均匀地分布到填料上。（2）进塔气体的压力和流速不能过大，否则将带走填料或使其紊乱，严重减少气液两相接触的效率。（3）控制进气温度，避免塑料填料软化或变质，增加气流阻力。（4）进塔的液体不能含有杂物，太脏时应过滤，避免杂物堵塞填料缝隙。（5）定时检查、防腐、清理塔壁，避免腐蚀、冲刷、挂疤等缺点。（6）定时检查箅板腐蚀程度，如果腐蚀变薄则应更新，避免脱落。（7）定时测量塔壁温度并观察塔体有无渗漏，发现后及时修补。（8）经常检查液面，不要沉没气体进口，避免引发震动和异常响声。（9）经常观察基础下沉状况，注意塔体有无倾斜。（10）观无保持塔体油漆完整，外挂疤，清洁卫生。（11）定时打开排污阀门，排放塔底积存赃物和碎填料。(12)冬季停用时，应将液体排放净，避免冻结。（13）如果压力忽然下降，可能的因素是发生了泄漏。如果压力上升，可能的因素是填料阻力增加或设备管道堵塞。3.吸取塔的停车检修塔设备停止生产时，要卸掉塔内压力，放出塔内全部留存物料，然后向塔内吹入蒸汽清洗。打开塔顶大盖（或塔顶气相出口）进行蒸煮、吹除、置换、降温，然后自上而下地打开塔体人孔，在检修前要做好防火、防爆和防毒的安全方法，既要把塔内部的可燃性或有毒性介质彻底清洗吹净，又要对设备内及塔周边现场气体进行化验分析，达成安全检修的规定。塔体检查每次检修都要检查各附件与否灵活、精确；检查塔体腐蚀、变形、裂纹及各部分焊接状况。塔内外检查检查塔板各部件的结焦、污垢、堵塞状况；检查塔板、支撑构造的腐蚀及变形状况。吸取塔的故障分析及解决塔体腐蚀重要是吸取塔或解吸塔内壁的表面因腐蚀出现凹痕，发生的重要因素是:塔体的制造材质选择不当；原始开车时钝化效果不抱负；溶液中缓蚀剂浓度与吸取剂浓度不对应；溶液偏流，塔壁四周气液分布不均匀。普通在腐蚀的初始阶段，塔壁先是变得粗糙，钝化膜附着力变弱，当受到冲刷、撞击时出现局部脱落，使腐蚀范畴扩大，腐蚀速率加紧。对于已经发生腐蚀的塔壁要立刻进行修复，即对全部被腐蚀处先补焊、堆焊后再衬以耐腐蚀钢带（如不锈钢板）。在日常操作过程中应严格控制工艺指标，确保良好的钝化质量，要适宜增加对吸取溶液的分析次数，及时、精确、有效地监控溶液组分的变化，并及时去除溶液中的污物，保持溶液的干净，减少系统污染。（2）液体分布器、再分布器损坏重要因素：a．由于设计不合理，受到液体高流速冲刷造成腐蚀；b.选择材料不当所致；c．填料的磨擦作用使分布器、再分布器上的保护层被破坏产生腐蚀；d．通过多次开车、停车，钝化控制不好。（3）工作表面结垢故障因素：a.被解决物料中含有机械杂质；b.被解决物料中有结晶析出和沉淀；c.硬水所产生的水垢；d.设备构造材料被腐蚀而产生的腐蚀产物；解决办法：加强管理，考虑增加过滤设备；去除结晶、水垢和腐蚀产物；采用防腐方法；（4）塔体厚度变薄故障因素：设备在操作中受到介质的腐蚀、冲蚀和摩擦。解决办法：减压使用；或修理腐蚀严重部分或设备报废。（5）塔体出现裂缝故障因素：a.局部变形加剧；b.焊接的内应力；c.封头过分圆弧弯曲半径太小或未经返火便弯曲；d.水力冲击作用；e.构造材料缺点；f.振动与温差的影响；e.应力腐蚀；解决办法：裂缝修理（6）连接处失去密封能力故障因素：a.法兰连接螺栓没有拧紧；b.螺栓拧得过紧而产生塑性变形；c.由于设备在工作中发生振动，而引发螺栓松动；d.密封垫圈产生疲劳破坏（失去弹性）；e.垫圈受介质腐蚀而坏；f.法兰面上的衬里不平‘g.焊接法兰翘起；解决办法：拧紧松动螺栓；更换变形螺栓；消除振动，拧紧松动螺栓；更换变质的垫圈；选择耐腐蚀垫圈换上；加工不平的法兰；更换新法兰；四．安全生产要安全生产重要是要控制好重要的工艺指标操作温度吸取塔的操作温度对吸取速率的影响很大。温度越低，气体的溶解度越大，吸取率越高。对有明显热效应的吸取过程，普通要在塔内塔外设置中间冷凝器，及时移走热量，必要时加大冷凝水。操作压力提高操作压力有助于吸取操作。吸取塔实际操作压力原料气构成、工艺规定的气体净化程度和前后工序的操作压力来决定。吸取剂的用量对一定的生产任务，增大吸取剂的用量能够减少吸取温度，使吸取速率提高